La materia está formada por átomos y unos pocos tienen
momento magnético, es decir, se comportan como imanes atómicos orientados al
azar, pero si se aplica un campo magnético los momentos magnéticos tienden a
alinearse con él oponiéndose a ello la agitación térmica que tiende a
desordenar la dirección en la que apunta cada uno de estos imanes atómicos. El
resultado es que al aplicar el campo se pierde la mayor parte de la energía de
agitación térmica de los momentos magnéticos. Esta energía pasa en forma de
calor al resto de los átomos del material y a los objetos que están en contacto
térmico con él; consecuentemente la temperatura sube.
A la inversa, si el material está en presencia de un campo externo y de repente
se suprime el campo, el material se enfría.
Con la refrigeración
magnética se evita el uso de fluidos y se mejora la eficiencia sobre los
sistemas tradicionales, es decir, permiten también un ahorro de energía. En un
sistema convencional basado en la compresión-expansión de un fluido la eficiencia
raramente supera el 20% del límite teórico, obtenido en un ciclo de Carnot. En
los prototipos probados de refrigeradores magnéticos se obtienen eficiencias de
hasta el 60%, lo que equivale a decir que el refrigerador magnético consume la
tercera parte de electricidad que uno convencional. A todo esto se añade que la
mecánica del refrigerador magnético es más sencilla y robusta que en los
refrigeradores convencionales, ya que no emplea fluidos a alta presión, en los
que el mayor inconveniente es la fuga de los mismos a la atmósfera. La
tecnología necesaria es realmente sencilla y lo que se necesita es encontrar
materiales con suficiente capacidad refrigerante en el rango de temperaturas de
cada aplicación.
Como ya he expuesto en
otros post del blog, los metales de tierras raras tienen importantes
aplicaciones: electrónica, aeroespacial, informática, energías alternativas,
etc (por ejemplo, el itrio se utiliza en las bombillas energéticamente
eficientes y el cerio se utiliza en las refinerías de petróleo como un
catalizador de craqueo catalítico fluido), China se convirtió desde principios
de los años 90 en proveedor líder mundial de metales de tierras raras.
Inner Mongolian Baotou
Steel Rare Earth High-Tech es una compañía filial de Baotou Iron & Steel
Group que posee la mina Baiyun Obo, en Mongolia Interior, el mayor yacimiento
del mundo de tierras raras.
Dicha empresa publica el
3 de Diciembre de 2013 que su filial de I+D, Baotou Rare Earth Research
Institute (en colaboración con una
empresa y una universidad americana) desarrolló con éxito NdFeB para la
aplicación a prototipos de refrigeradores magnéticos. En España y Europa
(quitando Alemania) bien a lo nuestro a vegetar y a dormir la siesta.
